Geoökologisches Kolloquium WS 2005/06

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Prof. Dr. D. Lenoir
Institut für ökologische Chemie des GSF Forschungszentrums, München
Donnerstag, 03.11.2005 16:15 H6

Die Vermeidung von Dioxinen bei Verbrennungsprozessen durch Primärmaßnahmen

Zunächst werden neue Ergebnisse zu Oxidationsverfahren von wasserlöslichen, persistenten Schadstoffen berichtet (Science 2002, 296, 326). Das Hauptgewicht des Vortrages behandelt die Bildung und Vermeidung von Spurenschadstoffen bei Verbrennungsprozessen wie Müll- und Sondermüllverbrennung. Neben Sekundärmaßnahmen (Filtertechnik) zur Minimierung von Schadstoffemissionen spielen jetzt Primärmaßnahmen nach den Konzepten der nachhaltigen Chemie eine wichtige Rolle.
Das Prinzip wird auf die Dioxinbildung und Emission technischer Verbrennungsprozesse angewandt. Im Mittelpunkt stehen neue mechanistische Untersuchungen zur Bildung von perchlorierten Aromaten (chlorierte Benzole, Phenole, Dibenzodioxine und -Furane) aus aliphatischen Vorläufern wie Acetylen und HCl. Laborversuche wurden in Durchflussreaktoren wie einem ¤Turbular-Furnace Reaktor³ mit einstellbaren Verweilzeiten und Temperaturen durchgeführt, katalytisch wirksame Flugaschen wurden durch spezielle Kupfer-II-chlorid-Oberflächen im Temperaturbereich von 200 bis 400°C simuliert. Dadurch konnte ein allgemeines Schema für die thermische Bildung von PCDD/F vorgeschlagen werden (Environ. Sci. Technol 1998, 32, 2741). In der Technik der Verbrennungsanlagen werden optimale Temperatur, Verweilzeit und Sauerstoffzufuhr als wirksame Primärmaßnahme zur Dioxinminderung genutzt. Die Entwicklung von on-line Messungen von Leitparametern für PCDD/F zielt in die Richtung von Primärmaßnahmen.
Eine weitere wichtige Methode der PCDD/F Minderung ist die so genannte Inhibierung. Hierbei werden der Nachverbrennzone Substanzen mit antikatalytischen Eigenschaften für PCDD/F Bildung zugegeben. Die erste Generation der Inhibitoren wurden bereits 1990 in Bayreuth durch Laborversuche sowie an einer Pilotanlage entwickelt. Hierbei wurden bestimmte Amine der Nachverbrennungszone bei 400°C zugesetzt. Bei der zweiten und dritten Generation der Inhibitoren setzt man anorganische Substanzen (Sulfamid, Ammoniumsulfat) dem Brennstoff zu (Environ. Sci. Technol. 2005, 39, 3345, und dort zit. Literatur).


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